RU2016104920A - METHODS FOR SIMULTANEOUS ELECTROLYTIC DECARBOXYLATION AND RESTORATION OF SUGARS - Google Patents

Claims (15)

1. Способ одновременного декарбоксилирования углеводной кислоты и восстановления углеводного альдегида в электрохимической ячейке, включающий:1. A method for simultaneous decarboxylation of a carbohydrate acid and reduction of a carbohydrate aldehyde in an electrochemical cell, comprising: обеспечение электрохимической ячейки, содержащей три камеры, включающие анодную камеру, центральную камеру и катодную камеру, причем указанная электрохимическая ячейка дополнительно содержит катионную мембрану, расположенную между анодной камерой и центральной камерой и находящуюся в контакте с указанными камерами, биполярную мембрану, расположенную между центральной камерой и катодной камерой и находящуюся в контакте с указанными камерами, причем указанная катионная мембрана выполнена с возможностью пропускания одновалентных катионов, указанная катодная камера содержит углеводный альдегид, католит и катод, а указанная анодная камера содержит углеводную кислоту, анолит и анод;providing an electrochemical cell comprising three chambers comprising an anode chamber, a central chamber and a cathode chamber, said electrochemical cell further comprising a cationic membrane located between the anode chamber and the central chamber and in contact with said chambers, a bipolar membrane located between the central chamber and a cathode chamber and in contact with said chambers, said cationic membrane being configured to transmit monovalent cells ions, said cathode chamber contains a carbohydrate aldehyde catholyte and the cathode, and said anode chamber contains a carbohydrate acid anolyte and an anode; подачу электрического тока к указанной ячейке и получение углеводного альдегида в указанном анолите, гидроксида одновалентного катиона в растворе в центральной камере и сахарного спирта в указанном католите.supplying an electric current to said cell and obtaining a carbohydrate aldehyde in said anolyte, a monovalent cation hydroxide in solution in a central chamber, and sugar alcohol in said catholyte. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катод содержит рутениевый катализатор.2. The method according to p. 1, characterized in that the cathode contains a ruthenium catalyst. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводный альдегид в католите получают путем электролитического декарбоксилирования углеводной кислоты.3. The method according to p. 1, characterized in that the carbohydrate aldehyde in catholyte is obtained by electrolytic decarboxylation of a carbohydrate acid. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение одновалентного катиона и углеводной кислоты обеспечивает нейтрализацию доступной углеводной кислоты для декарбоксилирования.4. The method according to p. 1, characterized in that the ratio of the monovalent cation and carbohydrate acid neutralizes the available carbohydrate acid for decarboxylation. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катионная мембрана является проницаемой для гидроксидных ионов для по меньшей мере частичного поддержания соотношения одновалентного катиона и углеводной кислоты.5. The method according to p. 1, characterized in that the cationic membrane is permeable to hydroxide ions to at least partially maintain the ratio of the monovalent cation and carbohydrate acid. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что эффективность по току для переноса одновалентного катиона через катионную мембрану составляет менее 90%, предпочтительно менее 80% и более предпочтительно менее 75%.6. The method according to p. 5, characterized in that the current efficiency for transferring the monovalent cation through the cationic membrane is less than 90%, preferably less than 80% and more preferably less than 75%. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение одновалентного катиона и углеводной кислоты по меньшей мере частично поддерживают путем введения гидроксида катиона, выбранного из группы, состоящей из: гидроксида натрия, гидроксида калия, гидроксида лития и гидроксида аммония.7. The method according to p. 1, characterized in that the ratio of the monovalent cation to carbohydrate acid is at least partially supported by introducing a cation hydroxide selected from the group consisting of: sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and ammonium hydroxide. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что гидроксид одновалентного катиона, вводимый в анолит, получают в центральной камере указанной разделенной ячейки во время декарбоксилирования углеводной кислоты.8. The method according to p. 7, characterized in that the monovalent cation hydroxide introduced into the anolyte is obtained in the central chamber of the indicated divided cell during decarboxylation of the carbohydrate acid. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение одновалентного катиона и углеводной кислоты по меньшей мере частично поддерживают посредством одновременной циркуляции раствора углеводной кислоты через две группы электролитических ячеек, причем одна группа ячеек представляет собой разделенную ячейку с катионной и биполярной мембранами, а другая представляет собой неразделенную ячейку.9. The method according to p. 1, characterized in that the ratio of the monovalent cation and carbohydrate acid is at least partially supported by simultaneously circulating the carbohydrate acid solution through two groups of electrolytic cells, wherein one group of cells is a divided cell with cationic and bipolar membranes, and the other is an undivided cell. 10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводная кислота выбрана из группы, состоящей из: арабиноновой кислоты, d-глюконовой кислоты, метил-d-глюкуронозида, d-глюкуроновой кислоты, d-галактуроновой кислоты, l-гулоновой кислоты.10. The method according to p. 1, characterized in that the carbohydrate acid is selected from the group consisting of: arabinonic acid, d-gluconic acid, methyl-d-glucuronoside, d-glucuronic acid, d-galacturonic acid, l-gulonic acid. 11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что углеводная кислота представляет собой арабиноновую кислоту.11. The method according to p. 10, characterized in that the carbohydrate acid is arabinonic acid. 12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что углеводный альдегид представляет собой эритрозу.12. The method according to p. 11, characterized in that the carbohydrate aldehyde is erythrose. 13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводную кислоту получают с использованием гидроксидного иона, полученного в центральной камере.13. The method according to p. 1, characterized in that the carbohydrate acid is obtained using a hydroxide ion obtained in the Central chamber.